رأسيات الأرجل وقدرتها على تغيير اللون

يمكن أن تغير العديد من رأسيات الأرجل (رأسيات الأرجل) لون جسمها. الأخطبوطات والحبار وبعض أعضاء الفصل الآخرين يمكنهم القيام بذلك. يتميز جسم رأسي الأرجل بالتناظر الثنائي. توجد أيضًا رأسيات الأرجل 8 أو 10 مخالب أو أكثر حول رؤوسهم. لقد تطوروا من "الساق" المعتادة التي يمتلكها العديد من "أقارب" الرخويات في هذه الفئة. تنتشر رأسيات الأرجل ، وتعيش بشكل رئيسي في الطبقة السفلية من البحار والمحيطات.

ليس لديهم غلاف خارجي (باستثناء نوتيلات ) ، ويتكون الجسم من رأس وجذع (بشكل رئيسي "أرجل") ، جاء منه اسم الفئة. نقطة مثيرة للاهتمام هي أنه في رأسيات الأرجل ، تم تطوير الرؤية بشكل جيد للغاية. عيونهم متشابهة في البنية والمبدأ في عيون الفقاريات. صحيح أن أجهزة رؤية هذه الرخويات والفقاريات تطورت بشكل مستقل عن بعضها البعض ، فإن أوجه التشابه هنا متقاربة تمامًا. بالمناسبة ، عيون الرخويات رأسية ترتبط مباشرة بقدرة هذه الحيوانات على تغيير اللون ، كما سيتم مناقشته أدناه.

أما بالنسبة للتغير في لون الجسم ، فإن الحبار وغيرها من ممثلي رأسيات الأرجل لديهم هذه القدرة بسبب البنية المحددة للأنسجة التي تغطي جسم الحيوانات. في الأساس ، هذه خلايا متخصصة. هناك عدة أنواع ، من بينها ما يلي:

Chromatophores . هذا النوع من الخلايا عبارة عن كبسولة مرنة بداخلها صبغة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إرفاق عدة عشرات من ألياف العضلات بالكبسولة. عندما تعمل العضلات ، فإنها تمد الكبسولة ، ونتيجة لذلك تزداد في الحجم. يعتمد لون جسم الحيوان على لون زيادة اللون. يعرف الحرباء أيضًا كيفية تغيير اللون ، وتشارك أجهزة chromatophores في هذه العملية. ولكن في رأسيات الأرجل ، فإن الكروموفوبورات لها نهايات عصبية لا تمتلكها الحرباء. بفضل هذا ، من الممكن التحكم في سلوك هذه الخلايا بشكل أكثر دقة.



"إن العضلات التي ترتبط بالخلايا تضغط عليها في الواقع. نتيجة لذلك ، يمكنك رؤية العديد من الألوان. عندما يرتاح الأخطبوط ، تتحول الخلية الصبغية إلى خلية كروية ، ولا يكون لونها مرئيًا ”، كما يقول جايسون هيكنفيلد ، المتخصص الذي درس آلية تغير اللون في رأسيات الأرجل.

القزحية . هذا هو الاسم الذي يطلق على الهياكل التي يشبه مبدأ تشغيلها مبدأ التشغيل لصريف الحيود. بالنظر من خلال المجهر ، يمكن للمرء أن يرى أن iridophores تشبه أكوام من الأطباق. وتجدر الإشارة إلى أنه في الحشرات وبعض أنواع الطيور (طيور الطنان ، الطاووس) ، ألوان قوس قزح هي نتيجة الحيود. اعتمادًا على النقطة التي يكون فيها الراصد ، يرى ألوانًا مختلفة ، تسمى الهيكلية. كما هو موضح أعلاه ، يعتمد هذا اللون على بنية عناصر طلاء جسم الحيوان ، وليس على الصبغة.

Leukophors . مجموعة أخرى من الخلايا تشبه في المظهر الخلايا القزحية. لكن التشابه ينتهي عند هذا الحد. والحقيقة هي أن leucophores لا تنكسر الضوء ، ولكنها تعكسه. هذه الخلايا مسطحة أيضًا ، ويعتمد لونها على الضوء المحيط. على سبيل المثال ، إذا سقط الضوء الأبيض على جسم حيوان ، فسوف ينعكس. وفقا لذلك ، في ظل الظروف الحالية ، سيكون الحيوان غير مرئي تقريبًا.

فوتوفوريس . لكن هذه الخلايا لا تنكسر أو تعكس أو تمتص الضوء. تنبعث منها ، وتولد الصور الفوتوغرافية نفسها الضوء. في هذه الحالة ، يتم تضمين التلألؤ البيولوجي أو التلمع الكيميائي. وفي بعض الحالات ، نتحدث عن التلألؤ البيولوجي ، مصدره البكتيريا المتعاضدة. لا يمكن لجميع رأسيات الأرجل أن تتحلل حيويًا. أولئك الذين يعرفون كيفية القيام بذلك ، يتوهجون ، على سبيل المثال ، من الأسفل - يتم ذلك لإخفاء ظلهم من الحيوانات المفترسة أدناه. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام التلألؤ البيولوجي من قبل رأسيات الأرجل لجذب انتباه الأفراد من الجنس الآخر ، للتواصل أو لجذب الفريسة.



هناك حقيقة واحدة غريبة: معظم أعضاء فئة رأسيات الأرجل لديهم رؤية بالأبيض والأسود. فكيف تغير هذه الحيوانات لونها وفقًا لخلفية لون البيئة؟ وجد العلماء الأمريكيون بقيادة ألكسندر ستابس وكريستوفر ستابس أن مصدر المعلومات حول لون الأشياء والبيئة المحيطة بالرخويات هو انحراف لوني للعيون. هذا انكسار مختلف لأشعة الضوء في الأعضاء المرئية ، اعتمادًا على الطول الموجي. يمكن "ضبط" رأسيات الأرجل على موجات ضوئية معينة ، مما يسمح لها بالتعرف على اللون. يشبه مبدأ تشغيل هذه الآلية تركيز الكاميرا عند ضبط وضوح الإطار.

تطبيق عملي

لقد درس العلماء منذ فترة طويلة تكيف ألوان رأسيات الأرجل في المنطقة ، على أمل إنشاء تقنية مماثلة. الاختباء على الأرض بهذه القدرات؟ لا يوجد شيء أسهل.

على الرغم من وجود استخدام آخر للفكرة التي اقترحها الطبيعي. على سبيل المثال ، يعمل الورق الإلكتروني الملون تقريبًا على نفس مبدأ جلد رأسيات الأرجل أو الحرباء. ولكن هنا ، بدلاً من العضلات ، تُستخدم المجالات الكهربائية للعمل مع الأصباغ. إذا أحضرت تيارًا كهربائيًا إلى جزيئات الصبغة للورق الإلكتروني الملون ، فستصبح هذه الجزيئات غير مرئية ، مختبئة في استراحات محددة. إذا تمت إزالة التوتر ، ستصبح الجزيئات ملحوظة. هناك نوع آخر من الورق الإلكتروني الذي يعتمد على الحبر البلوري الفوتوني. تحتوي هذه الورقة على بنية محددة تعكس الضوء.

وفقًا لبعض الخبراء ، فقد تجاوز الورق الإلكتروني الملون الآن نظيره الطبيعي - جلد الحرباء ورأس رأسيات. يمكنه تغيير اللون بشكل أسرع بكثير من الجزيء الحي.